- Пісок. Зріст
- Паскаль Педуцці, науковий керівник відділення ранньої оцінки загроз Програми ООН по навколишньому середовищу...
- Фосфати. розширення
- Літій, гелій. новачки
- Надія
- Костянтин Ранкс, геолог, журналіст
Наша цивілізація стоїть на піску - якщо не в переносному сенсі, то в прямому напевно. З піску зроблені бетонні джунглі міст і асфальтові стежки між ними, скла і кремнієві мікросхеми. Їм посипають слизькі дороги і зміцнюють берегові лінії. Великі маси піску потрібні для зведення мостів, портів і модних штучних островів, для екстракції газу на шельфових родовищах. Він використовується у побутовій хімії та косметики і рано чи пізно закінчиться.
Крім вуглеводнів, пісок і гравій лідирують по масі серед всіх багатств, які з надр, далеко обходячи найближчих претендентів, - і цей потік продовжує швидко наростати. На них припадає 85% усього світового видобутку мінеральних ресурсів. Тільки за 2017 рік у світі, за статистикою ООН, піску і гравію було вироблено більше 40 млрд т. Головним споживачем цих вражаючих обсягів виступають, звичайно, будівельники. За даними Цзяньго Лю з Університету штату Мічиган, на інфраструктуру і будівлі йде до 79% піску і гравію. Але темпи, якими розгорнулося будівництво в Китаї, країнах Південної та Південно-Східної Азії, в Південній Америці та Африці, продовжують прискорюватися, ще більш підганяючи попит.
Пісок. Зріст
Здавалося б, важко придумати щось доступніше піску, який зустрічається від Уралу до Сахари - всюди. Але пісок буває різний, далеко не завжди він досить чистий, зручний у видобутку і підходить для того чи іншого застосування. В'єтнам вже сьогодні споживає піску більше, ніж має власних запасів, а Саудівська Аравія імпортує його - в основному з Австралії. «Виробникам скла потрібен чистий кварцовий пісок. Будівельники вважають за краще крупно-або середньозернистий, що не забруднене глинистими частинками. Тому часто-густо виходить, що піску багато, але він зовсім не годиться для справи », - розповів нам геолог Костянтин Ранкс. Найбільшими виробниками виступають Китай, США, Індія і Євросоюз.
Апетит людства виявився таким ненаситним, що піску нам вже мало, а його видобуток загрожує екосистемам і самим людям по всьому світу. В кінці 2017 року журналі Science Цзяньго Лю і його співавтори відзначали, що великі гроші, які робляться буквально «з грязі», привертають кримінальний бізнес, стимулюють жорстокі конфлікти між здобувачами і захисниками природи. «Пісочний війни» вже привели до прямих людських жертв, хоча негативний ефект може виявитися ще серйозніше. Безрозсудна розробка прискорює ерозію, деградацію ґрунтів і берегової лінії, створюючи умови для нових руйнувань і трагедій.
Але зростання міст вимагає жертв: за даними проекту SandStories, для зведення середнього таунхауса необхідно витягти близько 200 т піску, лікарні - 3000 т, кілометри дорожнього полотна - 30 тис. Потреби тільки в особливо чистому піску для кремнієвого виробництва склали в 2016 році майже 280 млн т. Поянху - найбільше в Китаї прісноводне озеро і один з найбільших у світі джерел піску, звідки витягується за 236 млн м3 щорічно, - вже переживає катастрофу. «Це як повітря, яким ми дихаємо, - пояснює засновник SandStories Кіран Перейра, - ми мало замислюємося про нього, але жити без нього не здатні».
Паскаль Педуцці, науковий керівник відділення ранньої оцінки загроз Програми ООН по навколишньому середовищу
«Я був шокований тим, що люди здатні воювати за пісок. Я більше 20 років працюю в сфері захисту навколишнього середовища, але це мене вразило ».
Фосфати. розширення
Пісок - найпростіший приклад того, що далеко не одні лише рідкоземельні метали і цінні руди можуть виявитися в дефіциті. Ми рідко звертаємо на них увагу, але поки вуглеводневе паливо, навколо якого зламано стільки списів, знижує свою частку в загальному обсязі видобутих ресурсів (з 23% в 1970 році до 17% в 2014-му, за даними ООН), неметалеві мінеральні ресурси лише підсилюють позиції (з 37 до 47% за той же термін). У 2016 році, за оцінкою Геологічної служби Великобританії (BGS), було видобуто 276 млн т фосфатів - як правило, у вигляді поширених мінералів, апатитів і фосфоритів.
Виснаження їх запасів загрожує справжньою бідою. Фосфор життєво необхідний тваринам і рослинам, і ще з середини XIX століття мінеральні фосфати постійно і повсюдно використовуються в якості добрив. За останні півстоліття їх видобуток зріс вчетверо, і до 2050-го обіцяє ще подвоїтися. Підраховано, що сьогодні без них глобальна врожайність впаде вдвічі. Крім того, фосфор використовується в хімічній, харчовій промисловості - і, як і пісок, ресурс це не поновлюваний. «В результаті фосфор вимивається в моря і океани, викликаючи до того ж лавинний ріст синьо-зелених водоростей», - додає Костянтин Ранкс. Тим часом наш марнотратний спосіб життя і зростаючі потреби нічого доброго не віщують: за підрахунками професора Дано Корделл, пік світового виробництва фосфору буде пройдений в 2030 році, і вже до кінця століття його легкодоступні родовища вичерпаються.
Запаси Оцінка вичерпаності розвіданих легкодоступних джерел ключових металів і мінералів
Століття видобутку фосфатів може виявитися зовсім недовгий: використання хімічних добрив почалося менше 150 років тому. Залежність цивілізації від кремнію - у вигляді піску і гравію - має набагато довшу історію і розвивається як мінімум з відкриття рецептури бетону в Стародавній Месопотамії і Римі. Їх сьогоднішнє ненаситне споживання можна пов'язати із зростанням населення і рівня життя, з прискоренням урбанізації. Зате потреба в таких елементах, як гелій і літій, придбання порівняно недавнє.
Літій, гелій. новачки
Потреба в літії пов'язана, звичайно, з популярністю електричних акумуляторів. Поки що не існує однозначного визначення його доступних запасів: за різними даними, вони можуть складати від 13 до 30 млн т. Але навіть за найоптимістичнішими оцінками, надовго цього не вистачить. Батареї звичайного смартфона вимагають близько 10 г чистого літію, акумулятори Tesla Model S - вже до 10 кг. І якщо Ілон Маск дотримається обіцянки випустити до 2020 року 500 тис. Електромобілів, тільки на них знадобляться тисячі тонн. Якщо ж транспорт і зовсім електризується, а по світу запрацює хоча б сотня підприємств, аналогічних Gigafactory, де збирають акумулятори для Tesla, то видобуток літію з приблизно 37 тис. Т (2016 рік, за даними BGS) виросте в багато разів. При самому стрімкий розвиток подій доступних джерел не вистачить і на 20 років.
Щось подібне вже відбувається з гелієм, другим за поширеністю елементом у Всесвіті, але досить рідкісним на Землі. Дрібні молекули цього інертного газу потроху просочуються крізь стінки судин і кам'яну породу, улетучиваясь в атмосферу і далі в космос. Лише деякі родовища природного газу зберігають невеликі кількості гелію: то, що дефіцит гелію виникне досить скоро, стало ясно ще з початку поширення технологій, в яких гелій життєво необхідний, таких як космічні ракети або томографія.
Тому з середини 1970-х американським урядом був організований стратегічний Національний резерв гелію. Однак в середині 1990-х ті 1,2 млрд м3, які вдалося накопичити в підземному сховищі в Техасі, потрапили під скорочення. З тих пір США розпродають запаси, зайнявши майже половину світового ринку, а заодно обрушивши ціни і загальмувавши пошуки нових джерел. «Про гелії пам'ятають при розробці газових родовищ у всьому світі. На Амурському ГПЗ, куди газопровід «Сила Сибіру» буде транспортувати газ з восточносибирских родовищ, планується виділяти до 60 млн м3 гелію в рік », - додає геолог Костянтин Ранкс. І хоча теоретично гелію на планеті досить як мінімум на найближчі десятки років, інструментів і технологій на всіх вже не вистачає: за словами професора Мозеса Чена, в світі залишилося не більше дюжини десятків підприємств-виробників.
В середньому при поточному рівні споживання в США за середній термін життя (77,8 року) на кожного американця припадає (кг)
Надія
У 2014 році авторитетний Римський клуб, який об'єднує експертів-науковців, економістів, політиків, випустив доповідь, присвячену загрозі глобального виснаження земної кори. «У міру скорочення доступних джерел отримання ресурсів стає все більш витратним, - зазначалося в документі. - Все більше енергії потрібно для підтримки поточного рівня виробництва і ще більше - для його нарощування. У багатьох випадках видобуток знаходиться на порозі зниження. Можливо, ми вступаємо в тривалий цикл, який призведе до зникнення добувної сфери в її теперішньому вигляді ».
Справді, ми вже майже виховали в собі уважне ставлення до цінних ресурсів, від паперу до кольорових металів, які намагаємося збирати, отримувати і пускати в повторне використання. Переробляється більша частина заліза - але такі банальні речі, як пісок або фосфати, здаються навічно дешевими і невичерпними. Нікому і в голову не приходить переробити бетон старих будівель. Експлуатація піску або фосфору виявляється лінійним процесом, який починається на кар'єрі і закінчується розсіюванням в навколишньому середовищі. Щорічно добувають більше 200 млн т фосфатів, але лише крихітна частина з них залишається в грунті: інше або змивається дощами, або включається до складу вирощеної біомаси, після чого споживається і все так же змивається в море.
Костянтин Ранкс, геолог, журналіст
«Ми забуваємо, що наша планета - космічний корабель з певними запасами природних ресурсів. Обмежені обсяги сировини завжди контрастували з необмеженою спрагою споживання. Але тепер настав час, коли потрібно віддавати собі звіт, що ресурси кінцеві ».
Ми зруйнували природний повільний цикл циркуляції мінеральних речовин в літосфері і біосфері, але в наших силах створити новий. Більш інтенсивний, він охопить і антропогенний світ, задовольняючи і нашим нескінченним потребам, і вимогам загальнопланетного балансу. Звичайно, для цього доведеться навчитися утилізувати не тільки сталеві балки, мідні труби або мікросхеми, що містять невеликі кількості дорогих металів. Відновлення та повторне використання повинно охопити всі наші бетонні джунглі і асфальтові стежки між ними, відходи і воду - можливо, тоді нашій невеликої планети вистачить на всіх і ще надовго.
Стаття «Цілого світу замало» опублікована в журналі «Популярна механіка» ( №6, червень 2018 ).
<
